BaBrCl：Ce3+光存储性能的研究 (2006年)

采用高温固相反应法制备了Ce3+掺杂的BaBrCl材料。研究了样品的荧光光谱，经X射线辐照前后的吸收光谱及差吸收谱（DAS）。首次在BaBrCl：Ce3+中发现光激励发光。发射峰及光激励发光峰均位于～390nm；DAS为500～750nm的宽带谱，与BaFX：Eu2+（X=Cl，Br）相比，该吸收带与He_Ne激光器（633nm），或廉价、小巧、使用方便的半导体激光器的波长更为匹配。表明BaBrCl：Ce3+有望成为一类新型的X射线存储材料。 ### BaBrCl：Ce3+光存储性能的研究 #### 研究背景与意义 近年来，随着信息技术的迅速发展，对于高效能、低成本的数据存储材料的需求日益增长。特别是在医学成像、工业检测等领域，高性能的X射线存储材料尤为重要。稀土离子掺杂的BaFX(X=Cl, Br, I)因其独特的光激励发光性能而被广泛研究，并被视为一种潜在的X射线影像存储材料。然而，现有材料的激励波长往往与市面上常见的激光器波长不匹配，这限制了它们的实际应用范围。因此，开发新型材料，使其激励波长能够匹配更长波长的激光器，如650nm以上的半导体激光器，成为了当前研究的一个重要方向。 #### 实验方法与材料制备 本研究采用高温固相反应法成功合成了Ce3+掺杂的BaBrCl材料。具体而言，首先精确称量BaCO3、NH4Cl、NH4Br以及微量的CeF3（纯度高达99.99%，掺杂浓度仅为0.01%mol），然后将这些原料充分混合均匀后置于带盖小坩埚中，并将其埋入装有碳粉的大坩埚中进行高温反应。通过这种合成方法，获得了高质量的Ce3+掺杂BaBrCl样品。 #### 光学性能分析 为了全面评估BaBrCl：Ce3+作为X射线存储材料的潜力，本研究对其进行了深入的光学性能分析。通过荧光光谱、X射线辐照前后的吸收光谱以及差吸收谱（DAS）等实验手段，系统地研究了样品的发光特性。 - **荧光光谱**：结果显示，BaBrCl：Ce3+在紫外光激发下，发射峰位于约390nm处。这一结果表明Ce3+离子在BaBrCl基质中可以有效地捕获和释放电子，从而实现光激励发光。 - **吸收光谱与差吸收谱**：研究还发现，BaBrCl：Ce3+经过X射线辐照前后，其吸收光谱发生了明显变化，尤其是在500~750nm范围内出现了一个宽带吸收峰。这一宽带吸收峰与He-Ne激光器（633nm）以及廉价、小巧且易于使用的半导体激光器的波长更为匹配，这意味着BaBrCl：Ce3+具有较好的光激励发光性能，并且能够与现有的激光器技术兼容。 - **光激励发光**：更重要的是，在BaBrCl：Ce3+中首次观察到了光激励发光现象，其发光峰值同样位于约390nm。这表明Ce3+离子在BaBrCl基质中的电子俘获与释放过程非常有效，为BaBrCl：Ce3+作为X射线存储材料提供了有力的支持。 #### 结论与展望 Ce3+掺杂的BaBrCl材料展现出了优异的光激励发光性能，特别是其宽带吸收谱与He-Ne激光器以及半导体激光器的波长高度匹配，这使得BaBrCl：Ce3+有望成为一类新型的X射线存储材料。未来的研究将进一步探索该材料的长期稳定性、重复使用性以及在实际应用中的表现，以期开发出更加高效的X射线存储技术。此外，研究团队还将继续探索其他稀土离子掺杂BaBrCl的可能性，以寻找更多潜在的高性价比X射线存储材料。